浅谈轻钢结构工业建筑设计

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1、浅谈轻钢结构工业建筑设计摘要：近年来在云南轻钢结构工业建筑得到了高速发展和广泛应用。笔者结合工程设计实践，通过本文简要介绍了轻钢结构工业建筑的特点，设计时的结构选型、材料选择、构造处理和建筑造型的一般方法，以及施工和竣工验收中的常见问题。关键词：多层轻钢结构工业建筑的基本特点、防火分隔构件的完整性、室内物理环境控制中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：1概述1・1简介目前轻钢结构工业建筑主耍结构形式为单跨或多跨实腹式截面门式刚架结构承重体系，部分建筑采用钢筋混凝土框架+轻钢屋盖组合结构；围护材料主要有压型钢板和夹心板，从形式上又可分为波

2、纹板和平板(少数建筑采用轻质砌块I韦I护)。板材的连接方式有搭接、咬边、卡扌II三种方式。1.2特点(1)施工周期短：轻钢结构的最大优点是所有构件均可以山工厂制作现场拼接安装，对一般规模较小的工业厂房仅需45天至2个月，而若采用钢筋混凝土结构则需要6〜12个月左右，所用工期为后者的1/<1/50(1)经济效益好：施工周期短，造价低；结构面积较小，实际上增加了使用面积。轻钢结构建筑的含钢量比钢筋混凝土结构降低10%-20%,造价降低10%、30%。一般24m-48m跨工业厂房、仓库，不设吊车，含钢量仅为40-50kg/m2；设5吨以下吊车梁时，含

3、钢量也只有50-60kg/m2o在投资决策后短期内便可投入使用，提前获取投资效益，缩短投资回收期；(2)适用范围广：a适用于软弱地基：轻钢结构建筑质轻，基础埋深浅，尤其适用于软弱地基。b适用于生产车间和库房、飞机库、体育馆、展览馆、集贸市场等大跨度建筑。跨度大内部布置灵活，能很好地适应各种生产要求；c适合于工期要求紧迫的突击性工程和需要重复使用及临时的工程；d适合于施工场地狭小、要求干作业工程及缺水地区的工程；(3)抗震性能好：由于钢结构属于柔性结构、自重轻，因而能冇效地降低地震产生的影响，有利于抗震。(4)可拆卸搬迁：如果业主需要搬迁，整个建

4、筑可在短时间内拆迁，损失极小，而这是现浇钢筋混凝土建筑所无法具备的。(5)环保节能：轻钢结构与传统的混凝土结构相比，一是可干式施工,节约用水，施工占地少，减少噪声和粉尘；二是大量减少高能耗材料混凝土和砖瓦的使用；三是建筑使用年限到期，拆除时产生的垃圾少，废钢资源回收价值高。当然轻钢结构工业建筑也有它的局限性，如不宜用于环境温度超过80°C的场所，不宜用于强腐蚀环境。随着近年来防火、防腐新产品的不断出现，轻钢结构防火、防腐的缺点已得到较好解决，使它在工业厂房以及民用设施中得到了广泛的应用。2建筑设计2.1结构选型轻钢结构工业建筑首先应根据生产工艺

5、和设备的要求选择适用、经济的柱距和跨度。在满足生产工艺和设备安装要求的前提下，结合建筑造型设计，就一般项目而言经济跨度为24m、36m。对特定要求的工业建筑（同一跨度、吊车吨位相同、高度相同、使用荷载相同及所处环境相同）随着柱距的增大总用钢量先是减少而后增加这说明存在最优柱距，主要原因是随着柱距的增大，作为整个厂房结构的“用钢大户”刚架的用钢量所占比例逐渐下降，并随柱距的增大降幅趋于平缓；而次结构用钢比率却随柱距的增大而上升，当柱距较大时莫用钢量占了主要地位。结合近几年的经验,一般来说经济柱距无吊车时为8"9m,有吊车时为6'8m。当然最优柱距

6、受跨度、吊车、层高、使用荷载、所处环境不同以及蒙皮效应、空间协同作用等等的影响而有所不同。3.2材料与构造建筑材料的选择和节点构造的设计，直接关系到轻钢结构工业建筑安全、适用、经济、美观。安全轻钢结构工业建筑安全包含防火、防腐、抗震、抗风、防雷及防爆等方面，本文结合笔者自身建筑专业，谈一谈轻钢结构工业建筑防火设计。轻钢结构工业建筑设计非常重耍的第一步是根据生产工艺、原料和产品的性质特点及其在整休中所占面积比例，确定该工业建筑的火灾危险性；并结合工程规模确定建筑耐火等级。需要注意的是多（单）层丁、戊类厂（库）房采用轻钢结构时是可以不做防火保护的（

7、使用甲、乙、丙类液体或可燃气体的部位除外，且屋面为不上人屋面），这样能节约造价10%~20%。对于其它需做防火处理的钢构件在轻钢结构T业建筑中一般采取刷薄涂型防火涂料。随着防火涂料工业的发展，新型薄涂型防火涂料不断出现；一般新型薄涂型防火涂料的厚度与耐火极限的对应关系如下：0.5厚为0・5h、1.5厚为1.5h、2.0厚为2.Oh、2.6厚为2.5h。所有钢构构件的耐火极限均应满足《建筑设计防火规范GBJ16-87M2006年版，以下简称《建规》）的要求。所用防火涂料的各项性能指标均须符合《钢结构防火涂料应用技术规范CECS24：90》的要求，

8、并严格按其要求施工；每遍刷涂厚度宜为0.2^0.3mm,每次刷涂时应待上一道涂膜干透后进行，露天作业时不得在雨天进行。轻钢结构工业建筑（除甲、乙类外）